877

Преимущества воздушного отопления:

1.Воздушное отопление позволяет создать условия комфорта недостижимые для других систем. Поддержание температуры, влажности, чистоты воздуха.

2.Экономичность. Благодаря отсутствию промежуточного теплоносителя (воды) и более низкой температуре стен достигается высокий тепловой КПД всей системы отопления: на 20-30% выше, чем у традиционных водяных систем.

3.Возможность организации канального кондиционирования по тем же воздуховодам.

4.Возможность организации приточной вентиляции по тем же воздуховодам, при этом наружный воздух проходит подогрев (охлаждение) и очистку в воздушном фильтре.

5.Отсутствие промежуточного теплоносителя позволяет отказаться от строительства и содержания системы водяного отопления и котельной. В зимнее время отсутствует риск размораживания системы отопления в случае продолжительного отключения системы. Охлаждение даже до глубокого «минуса» не приводит к повреждению системы.

6.Гарантированно отсутствие протечек. Отсутствие радиаторов или конвекторов.

7.Высокая степень автоматизации позволяет вырабатывать ровно то количество тепла, в котором есть необходимость.

8.Очистка воздуха обычным или электронным фильтром.

Сравнение воздушных и водяных систем отопления

1.Канализация автономного дома: http://www.dom-electro.ru/

2.Водопровод автономного дома: http://bibliotekar.ru/dom/51.htm

3.СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»

4.SNiP 23-02-2003 «Teplovay zashita zdanii»

5.Воздушное отопление: [Электронный ресурс]. – (http://www.stroi- cottage.ru/technologies/technologies-of-comfort/detail22.html). Проверено 16.03.2012.

281

6.Vozdushnoe otoplenie: [Elektronnii resurs]. – (http://www.stroi- cottage.ru/technologies/technologies-of-comfort/detail22.html). Provereno 16.03.2012.

7.Преимущества воздушного отопления: [Электронный ресурс]. –

(http://www.tgsv.ru/otoplenie/preimuschestva-vozdushnogo-otopleniya.html). Проверено 16.03.2012.

8.Preimusheztva vozdushnogo otopleniya: [Elektronnii resurs]. – (http://www.tgsv.ru/otoplenie/preimuschestva-vozdushnogo-otopleniya.html). Provereno 16.03.2012.

УДК 550.8.023/.028

В.В. Никифоров – инженер ФГБУН «Горный институт Уральского отделения Российской академии наук», Россия; М.М. Селиверстов – студент;

В.А.Березнев – кандидат геол.-минерал. наук, доцент. ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, г. Пермь, Россия

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ РЕКОНСТРУКЦИИ ФУНДАМЕНТА В УСЛОВИЯХ АНОМАЛИЙ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГРУНТА

Аннотация. Представлены результаты комплексных исследований на подработанной территории г. Березники в связи с образованием деформаций и трещин в здании церкви. Проведено бурение с расчленением геологических границ, определены физико-механические свойства грунтов, уровень подземных вод. По результатам комплексных исследований дана интегральная оценка. Предложены методы зашиты здания от последующий изменений в структуре грунта путем усиления фундамента.

Ключевые слова: физико-механические свойства грунта, подработанная территория, аномальные участки, предел прочности, пространственная жесткость, сжимающие напряжения.

Постоянно растущее количество аварийных ситуаций при строительстве и эксплуатации инженерных сооружений и селитебных территорий в целом говорит о недостаточном внимании к изучению природных и техногенных факторов, влияющих на устойчивость зданий и сооружений. Наиболее уязвимой геологическая среда становится в условиях подработанных территорий, в пределах которых на протяжении многих десятилетий велась разработка месторождений шахтным способом.

Несмотря на внедрение новых научных подходов к разработке месторождений, современные технологии не располагают абсолютно безопасными способами и методами прогнозирования возможных аварий, связанных с обрушением горных пород. Их проявления определяются как геологическим строением и технологией ведения горных работ, так и развитием опасных геологических процессов природного и техногенного характера.

В работе проведено комплексное изучение грунтовой толщи в пределах социально-значимого для населения объекта - Зырянской церкви (рис. 1), заложенной 29 августа 1757 г.

282

Рис. 1.Зыряновская церковь

Подвижки грунтов после аварии на руднике БКПРУ – 1 сказались на состоянии храма, находящегося в 350м от храма провала, образовавшегося в 2004-2007 гг. На дороге, ведущей к храму, появились трещины. Бутовый фундамент строения испытывал неравномерные деформации, что привело к трещинам в куполе храма.

Было проведено бурение с полным отбором керна и его фотодокументацией. В процессе работ велись постоянные наблюдения за технологическими особенностями бурения, уровнем подземных вод. В интервале 8.0м -20.0м вскрыты породы пониженной прочности (переслаивание нарушенных разностей со скальной или глинистой породой провоцировало проблему при подъеме колонковой трубкой).

Для всех проб определены показатели влажности и пластичности, для скальных грунтов – показатели текучести, пластичности и консистенции. Выполнив графические построения изменений по глубине влажности, и сопротивлений одноосному сжатию.

Исходя из определенных характеристик, установлена номенклатура грунтов. Разрез скважины в основном представлен скальным грунтом: известняками низкой и пониженной прочности, переслаивающимися с обломочным грунтом, суглинками и глиной. Верхняя часть разреза скважины до глубины 21.0м значительно расчленена переслаивающимися породами. В интервале от 9.5м встречены прослои дресвяного грунта, глины с дресвой мергеля и щебенистого грунта.

Пропластки суглинков и щебенистого грунта отражаются на кривой кавернометрии максимумами 5.0м и 21м, графики расходометрии имеют тенденцию к уве-

283

личению в интервалах трещиноватости и щебенистости. Природная влажность с глубины 23.0м уменьшается, что связано с наличием в нижней части скального грунта.

Введена бальная оценка прочностных характеристик разреза, которые определяются с одной стороны – сопротивлением одноосному сжатию, с другой – мощностью скального грунта, не подверженному дроблению. Наличие нескального грунта в скальном массиве определяет его качественную характеристику. Чем выше прочностные характеристики толщи в целом, тем в меньшей степени она подвергалась процессам разрушения.

По результатам вычислений экспертная оценка прочностных качеств грунта для скважины составила – 5 баллов (максимум 11 баллов)

Полученая оценка не позволяет на прямую отнести иследуемую скважину к наихудшим по физико-механическим свойствам ТКТ участкам, но позволяет говорить о ее достаточной близком положении к данной области.

Таким образом, результаты интерпретации сейсморазведочных данных уверенно коррелируются с аномалиями физико-механических свойств грунтов, выявленных в результате бурения.

Как видно из гранулометрического состава грунта, грунты удовлетворяющие условиям строительства начинаются с значительной глубины.

В настоящее время были приняты меры по усилению купола строения. Увеличение пространственной жесткости создается продольными и поперечными рамами (рис.3), в том числе вертикальными связями (рис.2). Для повышения пространственной жесткости блоки здания соединяются на уровне всех этажей в верхней части. Для соединений применяются накладки из полосовой стали, которые привариваются к петлям монтажным или закладным деталям. Перекрытия соединяются стальными анкерами. А элементы стен и перекрытий с помощью скруток из проволоки, обрабатываются раствором для замоноличивания. Также необходимо усиление самого фундамента.

284

Рис 2.

Рис. 3

285

Расчеты напряжений в грунтах показывают, что чем больше площадь передачи нагрузки, тем медленнее происходит затухание напряжений с глубиной. И на любой заданной глубине сжимающие напряжения будут тем больше, чем больше площадь загрузки. Это имеет существенное практическое значение.

При создании цельной плиты в качестве фундамента напряжения изменяются в порядки раз что гарантирует отсутствие подвижек, и как следствие повторных деформаций в здании.

Литература

1.Березнев В.А., Никифоров В.В. Инженерно-геологические методы исследования техногенных процессов//Инженерные изыскания в строительстве: материалы седьмой общерос. конф. изыскательских организаций. М.: ООО «Геомаркетинг», 2011.236 с.

2.Никифоров В.В. Инженерно-геологические исследования негативных последствий техногенных процессов// Горный информационный аналитический бюллетень. 2013. №4. С. 390-396

3.СП 22.13330.2011 Основания Зданий и Сооружений

286

УДК 633.3:631.52+631.584.5

Э.И. Рахмангулова – студентка; Г.И. Зубарева – научный руководитель, д-р техн. наук.

ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, г. Пермь, Россия

ЗЕЛЕНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО

Аннотация. Последнее время в России наблюдается повышенный интерес к «зеленому строительству», основная цель которого – сокращение влияния зданий и сооружений на здоровье людей и окружающую среду.

Ключевые слова: зеленое строительство, эко здание, зеленый дом, эко технологии.

С каждым днем жители планеты Земля все больше задумываются об экологическом аспекте своей деятельности. Известно, что появление большей части экологических проблем, которые каждый из нас может сегодня наблюдать, было спровоцировано человеком. Во избежание плачевных последствий для человечества, многие ученые стали обращать внимание общественности на экологическую сторону нашего существование. Строительство не стало исключением.[1]

«Зеленое строительство» появилось не так уж и давно, однако, оно стремительно развивается и становится все более популярным во всем мире. Причина в том, что новые технологии и промышленная деятельность людей привели к ухудшению экологии планеты.[2]

По мнению экспертов, сейчас в России существуют все предпосылки и условия для развития «зеленого» строительства. Именно поэтому в последние годы активно разрабатываются и реализовываются подобные проекты. Если первые экоздания возводились, главным образом, по проектам западных инженеров, то сейчас отечественные специалисты активно участвуют в этом и предлагают свои идеи.

Развитию этого направления в строительстве способствует и стремительно растущий в стране спрос на экологически чистые дома. Для строительных компаний стимулом возведения «зеленых» зданий как коммерческих, так и жилых, является экономия ресурсов при строительстве и в процессе эксплуатации здания.

«Зеленое строительство» – это двигатель инновационной экономики, который способствует формированию здорового общества, улучшению качества жизни и состояния окружающей среды. Если Россия будет комплексно внедрять принципы экологического строительства, то это принесет свои плоды уже в ближайшие годы.

Ну и, конечно же, Россия должна повсеместно развивать производство стройматериалов, используемых при возведении «зеленых» домов. Это касается и бетона, и современных теплоизолирующих материалов, и стальных конструкций, и вторичной переработки использованных материалов и промышленных отходов.

По оценкам ведущих западных экспертов, Россия от внедрения «зеленых» строительных технологий получит не только стандартные выгоды в виде снижения расходов энергии, экономии ресурсов и снижения вредного воздействия на окружающую среду, но и закономерный рост экономики страны за счет увеличения промышленного производства и внедрения инновационных технологий.[2]

287

Зеленая архитектура известна под несколькими другими названиями, вроде зеленого строительства, экологически чистой архитектуры, экологически ориентированной архитектуры, природной архитектуры и экологической архитектуры.

Ключевым фактором зеленой архитектуры является то, что начиная с прорастания идеи, планирования, исполнения, последующего технического обслуживания и ремонта, до точки разрушения, осуществляется с помощью экологически чистых технологий и ресурсов.

Факторы в зеленой архитектуре строительства сосредоточены таким образом, что природные ресурсы могут быть эффективно использованы, чтобы защитить здоровье владельца дома, снизить воздействие отходов, деградации и загрязнения окружающей среды и обеспечить все необходимые вещи, которые нужны в строительстве, не влияя на растительный мир. Зеленая архитектура включает:

Органический материал. Материалы, которые используются в строительстве зеленого архитектурного проекта, произведены из органического материала, а не синтетических видов. Критерием для их использования является то, что они нетоксичны, изготовлены с помощью вторичной переработки и повторного использования. Это соединения, которые являются естественными и имеют наименьшее негативное влияние на окружающую среду. Вместе с тем, этот метод также сосредоточен на сборе материала из мест и зданий, которые были снесены. Популярные примеры этого вида материала включают – лесное дерево, овечья шерсть, сизаль, водоросли, пробковое дерево, глина и т.д.

Минимизация использования электроэнергии. Зеленый дизайн архитектуры будет сосредоточен на использование энергоресурсов, которые имеют минимальное негативное воздействие на окружающую среду, а также снижают избыточное использование энергии. Это осуществляется с помощью установки солнечных панелей так, чтобы естественная солнечная энергия могла быть использована, а также рассчитана на расположение окон вокруг здания так, чтобы было оптимальное использование естественного света, а не в зависимости от неестественного электроосвещения. Кроме того, установка солнечного водонагревателя или использование биомассы, ветра и гидроэнергии, снижает общее воздействие электроэнергии на окружающую среду.

Минимизация использования воды. Еще одной важной особенностью зеленой архитектуры является ее концентрация на минимизацию потерь воды. Это делается с помощью сбора дождевой воды. Эта вода затем очищается и повторно используется. Вместе с тем, существует ряд особенностей, также сосредоточенных на том, чтобы сократить потери воды. Это включает в себя переработку воды, которая используется в санитарном узле или установки таких приборов, которые минимизируют расход и давление воды.

Окружающая среда в помещении и качество воздуха в здании. Имеют общее воздействие на здоровье жильцов. Есть определенные материалы, которые выделяют токсичные газы и летучие органические соединения и представляют угрозу для их благополучия. Таким образом, должны быть выбраны такие строительные материалы, которые не выделяют летучих органических выбросов, а также предотвращают загрязнение воздуха внутри помещений. Когда это будет сделано, качество экологической обстановки в помещении увеличивается. Помимо материала, используемого для строительства, там должен быть надлежащий кон-

288

троль внутренней влаги, плесени и пыли. Таким образом, концентрация, находящаяся в большом количестве влаги и других загрязняющих веществ, не имеет возможности оказывать воздействие.

Утилизация отходов. Наряду с этими важными факторами, утилизация отходов при строительстве также является важным аспектом, который должен быть изучены. Обращение с отходами, является практикой переработки материалов и их оптимальное использование, в то время как размещение здания занимает оптимальную область, т.е. не имеет негативного влияния на растительный мир, а также полезно для владельца дома.

Чтобы по праву называться экологическим, жилье должно соответствовать нескольким критериям:

-Высокая экологическая устойчивость.

-Зависимость от окружающей природной среды.

-Внесение вклада в защиту природы.

-Учет культурных особенностей местности.

-Экономическая отдача для местного сообщества.

Для того чтобы соответствовать данным критериям здание должно иметь следующие характеристики:

-использование энергосберегающих технологий;

-получение энергии на основе возобновляемых источников энергии;

-наличие системы естественного кондиционирования и вентилирования воздуха (без использования кондиционеров);

-экономия воды за счет повторного ее использования для технических

нужд[3].

Теперь мы знаем, что такое зеленая архитектура. Зеленая архитектура — очень уникальная и ответственная концепция, которая оказалась наименее ущербной и наименее требовательной к окружающей среде. Нет никаких сомнений в том, что зеленая архитектура является концепцией будущего.

Литература

1.http://www.innovprom.ru/ekologichjeskije_innovacii_v_stroitjelstvje

2.http://www.rmnt.ru/story/realty/367711.htm

3.http://www.4ne.ru/stati/poleznye-sovety/stroitelstvo/zelenaya-arxitektura- stroitelstva.html

УДК 725 А.С. Сычев – студент;

А.Н. Шихов – научный руководитель, доцент. ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, г. Пермь, Россия

УТЕПЛЕНИЕ НАРУЖНЫХ СТЕН ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ ЗДАНИЙ

Аннотация. Приводятся современные технологии утепления гражданских зданий.

Ключевые слова: утепление, наружные стены.

Наряду со строительством новых жилых и общественных зданий необходимо осуществлять модернизацию и реконструкцию старых зданий. Несмотря на

289

их значительный моральный износ, эти здания характеризуются достаточно высокой прочностью несущих конструкций и при проведении необходимых мероприятий по повышению их эксплуатационных качеств, они могут и дальше эксплуатироваться, сохраняя или изменяя свое функциональное назначение. Однако, с повышением нормативных требований эти здания не отвечают требованиям тепловой защиты. В связи с этим для повышения тепловой защиты зданий предлагаются следующие современные технологии, которые могут использоваться при реконструкции зданий.

Это прежде всего относится к навесным вентилируемым фасадам, которые прекрасно зарекомендовали себя на практике при отделке и облицовке фасадов реконструируемых зданий (рис.1).

Конструкции навесных вентилируемых фасадов позволяет эффективно решать задачи энергосбережения, а наличие большого количества материалов разнообразного цвета и фактуры, дает возможность значительно повысить архитектурную выразительность здания. Однако, система вентилируемого фасада отличается сложностью технологического исполнения, так как нуждается в устройстве металлического каркаса и специального крепления облицовочных плит.

Рис. 1. Пример утепления здания (а) и вариант скрытого крепления облицовочных панелей (б) для системы вентилируемого фасада

В последние годы разработаны новые конструкции стен для навесных фасадных систем из композитных панелей, состоящих из двух алюминиевых или стальных оцинкованных листов и внутреннего огнезащитного слоя (полиэтилен с антипиреном). Лицевая сторона панелей покрыта цветным полимерным лакокрасочным составом на основе акриловых композиций (рис.2).

290